(57)【要約】【課題】表示品質を向上させることが可能な電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】第１基板１０ａ上に、表示領域２３に対応して設けられた口元が広がるように側壁８０ｃが傾斜しているカラーフィルター溝部８０ａと、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃに設けられた遮光膜９０と、カラーフィルター溝部８０ａの中を埋めるように設けられた着色層８０ｂと、を有するカラーフィルター層８０と、口元が広がる方向に設けられた液晶層１５と、を備える。【選択図】図５
2013221964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
表示領域に対応して設けられた凹部と、前記凹部の側壁に設けられた遮光膜と、前記凹部の中を埋めるように設けられた第１着色層と、
前記表示領域に対応して設けられた電気光学層と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置であって、
前記遮光膜は、前記側壁の全周に設けられていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置であって、
前記遮光膜は、フローティング状態で配置されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記第１着色層の隣りに配置された第２着色層を有し、
前記第１着色層と前記第２着色層との間に、前記第１着色層及び前記第２着色層と離間して配置された配線が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記電気光学層は、液晶層であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
基板上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部の側壁に遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
前記遮光膜が設けられた前記凹部の中に着色層を形成する着色層形成工程と、
前記電気光学層を形成する電気光学層形成工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学装置の製造方法であって、
前記遮光膜形成工程は、前記凹部を含む前記基板上の全体に前記遮光膜となる前の遮光膜前駆体膜を形成する遮光膜前駆体膜形成工程と、前記基板に異方性エッチング処理を施して、少なくとも前記凹部の底部にある前記遮光膜前駆体膜を除去する除去工程と、を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の電気光学装置の製造方法であって、
前記電気光学層形成工程は、液晶層を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記電気光学装置として、例えば、画素電極をスイッチング制御する素子としてトランジスターを画素ごとに備えたアクティブ駆動方式の液晶装置が知られている。液晶装置は、例えば、直視型ディスプレイやライトバルブなどにおいて用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カラーフィルターを画素電極やスイッチング素子と同一の基板（素子基板）上に作り込む積層構造、所謂オンチップカラーフィルター構造が開示されている。この構造によれば、同一の基板にカラーフィルターや画素電極などを作り込むので、素子基板とカラーフィルター基板とを別々に作った場合のような、画素領域とカラーフィルター領域とがずれる（組みずれ）ことを抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４８０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、オンチップカラーフィルター構造において、カラーフィルター領域と隣接する配線（ソース線や容量線など）との間に隙間があると、その隙間から光漏れが生じる場合がある。これにより、カラーフィルター領域の界面における屈折率の差などに起因して混色するなど表示品質が低下するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る電気光学装置は、基板上に、表示領域に対応して設けられた凹部と、前記凹部の側壁に設けられた遮光膜と、前記凹部の中を埋めるように設けられた第１着色層と、前記表示領域に対応して設けられた電気光学層と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、着色層を構成する凹部の側壁に遮光膜が設けられているので、電気光学層を介して、着色層に入射した光や着色層を経ずに通過した光が、隣りの表示領域に入り込むことを防ぐことができる。言い換えれば、不要な光を遮光膜で遮光することができる。よって、混色したり光抜けしたりすることを防ぐことが可能となり、表示品質（コントラストなど）を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る電気光学装置において、前記遮光膜は、前記側壁の全周に設けられていることが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、凹部の側壁の全周に遮光膜が設けられているので、電気光学層を介して入射した光のうち不要な光を遮光することができる。よって、混色したり光り抜けしたりすることを防ぐことができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る電気光学装置において、前記遮光膜は、フローティング状態で配置されていることが好ましい。
【００１２】
本適用例によれば、遮光膜がフローティング状態になっているので、例えば、着色層に金属系の物質が含まれている場合でも、遮光膜と着色層とが接触することによる着色層に悪影響を及ぼすことを抑えることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置において、前記第１着色層の隣りに配置された第２着色層を有し、前記第１着色層と前記第２着色層との間に、前記第１着色層及び前記第２着色層と離間して配置された配線が設けられていることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、配線を避けるように第１着色層と第２着色層とが設けられていた場合でも、凹部の側壁に遮光膜が設けられているので、遮光膜によって不要な光を遮光することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る電気光学装置において、前記電気光学層は、液晶層であることが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、表示領域と表示領域（非表示領域）との境界において、電界の影響によって液晶層の粒子が所定の動作をしにくい場合（光抜けなど）であっても、側壁に遮光膜が配置されているので、迷光を遮光させることができ、表示品質を向上させることができる。
【００１７】
［適用例６］本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、基板上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層に凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部の側壁に遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、前記遮光膜が設けられた前記凹部の中に着色層を形成する着色層形成工程と、前記電気光学層を形成する電気光学層形成工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、着色層を構成する凹部の側壁に遮光膜を形成するので、電気光学層を介して、着色層に入射した光や着色層を経ずに通過した光が、隣りの表示領域に入り込むことを防ぐことができる。言い換えれば、不要な光を遮光膜で遮光させることができる。よって、混色したり光抜けしたりすることを防ぐことが可能となり、表示品質（コントラストなど）を向上させることができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記遮光膜形成工程は、前記凹部を含む前記基板上の全体に前記遮光膜となる前の遮光膜前駆体膜を形成する遮光膜前駆体膜形成工程と、前記基板に異方性エッチング処理を施して、少なくとも前記凹部の底部にある前記遮光膜前駆体膜を除去する除去工程と、を有することが好ましい。
【００２０】
本適用例によれば、凹部を含む基板上の全体に遮光膜前駆体膜を成膜した後、異方性エッチング（ドライエッチング）を施すので、凹部における底部の遮光膜前駆体膜が重点的に除去される。よって、凹部の側壁に遮光膜を残すことが可能となり、不要な光を遮光膜で遮光させることができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記電気光学層形成工程は、液晶層を形成することが好ましい。
【００２２】
本適用例によれば、液晶層を形成する場合、表示領域（画素）と表示領域（画素）との境界において、電界の影響によって液晶層の粒子が所定の動作をしにくい場合（光抜けなど）であっても、着色層を構成する凹部の側壁に遮光膜を形成するので、迷光を遮光させることができ、表示品質を向上させることができる。
【００２３】
［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする。
【００２４】
本適用例によれば、上記に記載の電気光学装置を備えているので、表示品質の高い電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】液晶装置の構成を示す模式平面図。
【図２】図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図。
【図３】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】液晶装置の構造を示す模式断面図。
【図５】液晶装置のうちカラーフィルター層周辺の構造を具体的に示す模式断面図。
【図６】液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャート。
【図７】液晶装置の一部の製造方法を示す模式断面図。
【図８】液晶装置の一部の製造方法を示す模式断面図。
【図９】液晶装置の一部の製造方法を示す模式断面図。
【図１０】液晶装置の一部の製造方法を示す模式断面図。
【図１１】液晶装置の一部の製造方法を示す模式断面図。
【図１２】液晶装置の一部の製造方法を示す模式断面図。
【図１３】液晶装置の一部の製造方法を示す模式断面図。
【図１４】液晶装置を備えた電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。
【図１５】変形例の液晶装置の構造を示す模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２７】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００２８】
本実施形態では、電気光学装置として、薄膜トランジスターを画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。
【００２９】
＜電気光学装置としての液晶装置＞
まず、本実施形態の液晶装置について図１〜図３を参照して説明する。図１は、液晶装置の構成を示す模式平面図である。図２は、図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図である。図３は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００３０】
図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０および対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された電気光学層としての液晶層１５とを有する。素子基板１０を構成する基板としての第１基材１０ａ、および対向基板２０を構成する第２基材２０ａは、例えば、ガラス基板、石英基板などの透明基板が用いられている。
【００３１】
素子基板１０は対向基板２０よりも大きく、両基板は、対向基板２０の外周に沿って配置されたシール材１４を介して接合されている。その隙間に正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層１５を構成している。シール材１４は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材１４には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。
【００３２】
シール材１４の内側には、複数の画素Ｐが配列した画素領域Ｅが設けられている。画素領域Ｅは、表示に寄与する複数の画素Ｐに加えて、複数の画素Ｐを囲むように配置されたダミー画素を含むとしてもよい。
【００３３】
素子基板１０の１辺部に沿ったシール材１４と該１辺部との間に、データ線駆動回路２２が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材１４と画素領域Ｅとの間に、検査回路２５が設けられている。さらに、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材１４と画素領域Ｅとの間に走査線駆動回路２４が設けられている。該１辺部と対向する他の１辺部に沿ったシール材１４と検査回路２５との間には、２つの走査線駆動回路２４を繋ぐ複数の配線２９が設けられている。
【００３４】
対向基板２０側における額縁状に配置されたシール材１４の内側には、同じく額縁状に遮光部１８（見切り部）が設けられている。遮光部１８は、例えば、遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光部１８の内側が複数の画素Ｐを有する画素領域Ｅとなっている。
【００３５】
データ線駆動回路２２、走査線駆動回路２４に繋がる配線は、該１辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子６１に接続されている。以降、該１辺部に沿った方向をＸ方向とし、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。なお、検査回路２５の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路２２に沿ったシール材１４と画素領域Ｅとの間に設けてもよい。
【００３６】
図２に示すように、第１基材１０ａの液晶層１５側の表面には、画素Ｐごとに設けられた透光性の画素電極２７およびスイッチング素子である薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor、以降、「ＴＦＴ３０」と呼称する）と、信号配線と、これらを覆う第１配向膜２８とが形成されている。本発明における素子基板１０は、少なくとも画素電極２７、ＴＦＴ３０、信号配線、第１配向膜２８を含むものである。
【００３７】
対向基板２０の液晶層１５側の表面には、遮光部１８と、これを覆うように成膜された平坦化層３３と、平坦化層３３を覆うように設けられた共通電極３１と、共通電極３１を覆う第２配向膜３２とが設けられている。本発明における対向基板２０は、少なくとも遮光部１８、共通電極３１、第２配向膜３２を含むものである。
【００３８】
遮光部１８は、図１に示すように画素領域Ｅを取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路２４、検査回路２５と重なる位置に設けられている。これにより対向基板２０側からこれらの駆動回路を含む周辺回路に入射する光を遮蔽して、周辺回路が光によって誤動作することを防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が画素領域Ｅに入射しないように遮蔽して、画素領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。
【００３９】
平坦化層３３は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光部１８を覆うように設けられている。このような平坦化層３３の形成方法としては、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００４０】
共通電極３１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなり、平坦化層３３を覆うと共に、図１に示すように対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部２６（図１参照）により素子基板１０側の配線に電気的に接続している。
【００４１】
画素電極２７を覆う第１配向膜２８および共通電極３１を覆う第２配向膜３２は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、その表面をラビングすることにより、正の誘電異方性を有する液晶分子に対して略水平配向処理が施された有機配向膜や、気相成長法を用いてＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が挙げられる。本実施形態では、第１配向膜２８および第２配向膜３２として上記無機配向膜が採用されている。
【００４２】
このような液晶装置１００は、例えば透過型であって、画素Ｐが非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードや、非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が光学設計に応じて配置されて用いられる。本実施形態ではノーマリーブラックモードが採用されている。
【００４３】
図３に示すように、液晶装置１００は、少なくとも画素領域Ｅにおいて互いに絶縁されて直交する複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、容量線３ｂとを有する。走査線３ａが延在する方向がＸ方向であり、データ線６ａが延在する方向がＹ方向である。
【００４４】
走査線３ａとデータ線６ａならびに容量線３ｂと、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極２７と、ＴＦＴ３０と、容量素子１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００４５】
走査線３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはＴＦＴ３０のデータ線側ソースドレイン領域（ソース領域）に電気的に接続されている。画素電極２７は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域（ドレイン領域）に電気的に接続されている。
【００４６】
データ線６ａは、データ線駆動回路２２（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路２２から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａは、走査線駆動回路２４（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路２４から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。
【００４７】
データ線駆動回路２２からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路２４は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
【００４８】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極２７に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極２７を介して液晶層１５に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極２７と液晶層１５を介して対向配置された共通電極３１との間で一定期間保持される。
【００４９】
保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極２７と共通電極３１との間に形成される液晶容量と並列に容量素子１６が接続されている。容量素子１６は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域と容量線３ｂとの間に設けられている。容量素子１６は、２つの容量電極の間に誘電体層を有するものである。
【００５０】
図４は、液晶装置の構造を示す模式断面図である。以下、液晶装置の構造を、図４を参照しながら説明する。なお、図４は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。
【００５１】
図４に示すように、液晶装置１００は、一対の基板の一方である素子基板１０と、これに対向配置される一対の基板の他方である対向基板２０とを備えている。素子基板１０を構成する第１基材１０ａ、及び対向基板２０を構成する第２基材２０ａは、上記したように、例えば、石英基板等によって構成されている。
【００５２】
第１基材１０ａ上には、チタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）等からなる下側遮光膜３ｃが形成されている。下側遮光膜３ｃは、平面的に格子状にパターニングされており、各画素の開口領域を規定している。なお、下側遮光膜３ｃは、走査線３ａの一部として機能するようにしてもよい。第１基材１０ａ及び下側遮光膜３ｃ上には、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁層１１ａが形成されている。
【００５３】
下地絶縁層１１ａ上には、ＴＦＴ３０及び走査線３ａ等が形成されている。ＴＦＴ３０は、例えば、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、ポリシリコン等からなる半導体層３０ａと、半導体層３０ａを覆うように形成されたゲート絶縁膜１１ｇと、ゲート絶縁膜１１ｇ上に形成されたポリシリコン膜等からなる走査線３ａとを有する。上記したように、走査線３ａは、ゲート電極３０ｇとしても機能する。
【００５４】
半導体層３０ａは、例えば、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンが注入されることにより、Ｎ型のＴＦＴ３０として形成されている。具体的には、半導体層３０ａは、チャネル領域３０ｃと、データ線側ＬＤＤ領域３０ｓ１と、データ線側ソースドレイン領域３０ｓと、画素電極側ＬＤＤ領域３０ｄ１と、画素電極側ソースドレイン領域３０ｄとを備えている。
【００５５】
チャネル領域３０ｃには、ボロン（Ｂ）イオン等のＰ型の不純物イオンがドープされている。その他の領域（３０ｓ１，３０ｓ，３０ｄ１，３０ｄ）には、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンがドープされている。このように、ＴＦＴ３０は、Ｎ型のＴＦＴとして形成されている。
【００５６】
ゲート電極３０ｇ及び下地絶縁層１１ａ上には、シリコン酸化膜等からなる第１層間絶縁層１１ｂが形成されている。第１層間絶縁層１１ｂ上には、容量素子１６が設けられている。具体的には、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ及び画素電極２７に電気的に接続された画素電位側容量電極としての第１容量電極１６ａと、固定電位側容量電極としての容量線３ｂ（第２容量電極１６ｂ）の一部とが、誘電体層１６ｃを介して対向配置されることにより、容量素子１６が形成されている。
【００５７】
容量線３ｂ（第２容量電極１６ｂ）は、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。或いは、Ａｌ（アルミニウム）膜から形成することも可能である。
【００５８】
第１容量電極１６ａは、例えば、導電性のポリシリコン膜からなり容量素子１６の画素電位側容量電極として機能する。ただし、第１容量電極１６ａは、容量線３ｂと同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。第１容量電極１６ａは、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホールＣＮＴ５１、コンタクトホールＣＮＴ５２、中継層５５、及びコンタクトホールＣＮＴ５３を介して、画素電極２７とＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ（ドレイン領域）とを中継接続する機能を有する。
【００５９】
容量素子１６上には、第２層間絶縁層１１ｃを介してデータ線６ａ及び中継層５５が形成されている。データ線６ａは、第１層間絶縁層１１ｂ及び第２層間絶縁層１１ｃに開孔されたコンタクトホールＣＮＴ５４を介して、半導体層３０ａのデータ線側ソースドレイン領域３０ｓ（ソース領域）に電気的に接続されている。
【００６０】
データ線６ａなどを含む第２層間絶縁層１１ｃ上には、第３層間絶縁層１１ｄが設けられている。第３層間絶縁層１１ｄ上には、第４層間絶縁層１１ｅが設けられており、第４層間絶縁層１１ｅにおける表示領域２３には着色層としてのカラーフィルター層８０が設けられている。更に、第４層間絶縁層１１ｅ上には、パッシベーション層１１ｆが設けられている。パッシベーション層１１ｆの上層表面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等の平坦化処理が施されている。
【００６１】
パッシベーション層１１ｆ上には、画素電極２７が設けられている。画素電極２７は、コンタクトホールＣＮＴ５３、中継層５５，コンタクトホールＣＮＴ５２、第１容量電極１６ａを介してコンタクトホールＣＮＴ５１に接続されることにより、半導体層３０ａの画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ（ドレイン領域）に電気的に接続されている。なお、画素電極２７は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電性膜から形成されている。
【００６２】
画素電極２７及びパッシベーション層１１ｆ上には、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料を斜方蒸着した第１配向膜２８が設けられている。第１配向膜２８上には、シール材１４（図２参照）により囲まれた空間に液晶等の電気光学物質が封入された液晶層１５が設けられている。
【００６３】
一方、第２基材２０ａ上には、その全面に渡って共通電極３１が設けられている。共通電極３１上（図４では下側）には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料を斜方蒸着した第２配向膜３２が設けられている。共通電極３１は、上述の画素電極２７と同様に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。
【００６４】
液晶層１５は、画素電極２７からの電界が印加されていない状態で第１配向膜２８及び第２配向膜３２によって所定の配向状態をとる。シール材１４は、素子基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のスペーサーが混入されている。
【００６５】
図５は、液晶装置のうちカラーフィルター層周辺の構造を具体的に示す模式断面図である。以下、カラーフィルター層周辺の構造を、図５を参照しながら説明する。
【００６６】
図５に示すように、液晶装置１００の第１基材１０ａ上には、配線（データ線６ａ、容量電極１６ａ，１６ｂなど）やカラーフィルター層８０などが設けられている。具体的には、第１基材１０ａ上には、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）などからなる絶縁層１１（１１ａ〜１１ｅ）が設けられており、絶縁層１１中に図示しないＴＦＴ３０（図４参照）や、容量素子１６（１６ａ，１６ｂ）及びデータ線６ａなどの配線が設けられている。
【００６７】
また、絶縁層１１における画素電極２７と平面的に重なる領域には、カラーフィルター層８０が設けられている。例えば、第１画素電極２７ａが設けられた第１表示領域２３Ｒ（第１領域）には、赤色の赤色カラーフィルター層８０Ｒが設けられている。第２画素電極２７ｂが設けられた第２表示領域２３Ｇには、緑色の緑色カラーフィルター層８０Ｇ（第２着色層）が設けられている。第３画素領域２７ｃが設けられた第３表示領域２３Ｂには、青色の青色カラーフィルター層８０Ｂが設けられている。
【００６８】
カラーフィルター層８０を構成する凹部としてのカラーフィルター溝部８０ａは、口元が広がるように側壁８０ｃが傾斜した台形状に形成されている。言い換えれば、カラーフィルター溝部８０ａは、図５における下側に向かって狭くなるようなテーパー形状になっている。
【００６９】
上記した、容量素子１６（１６ａ，１６ｂ）やデータ線６ａなどの配線は、平面的にカラーフィルター層８０（８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂ）間に設けられている。なお、カラーフィルター層８０を構成するカラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃには、表示の際に不要な光を遮光するための遮光膜９０が設けられている。
【００７０】
遮光膜９０の材料としては、遮光性を有する材料であればよく、例えば、チタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）等が挙げられる。また、遮光膜９０は、フローティング状態で配置されている。これにより、カラーフィルター層８０に金属系の物質が含まれている場合でも、遮光膜９０とカラーフィルター層８０とが接触することによるカラーフィルター層８０に悪影響（例えば、ショート）を及ぼすことを抑えることができる。
【００７１】
また、カラーフィルター溝部８０ａの形状が、口元が広がるようなテーパー形状になっているので、対向基板２０側から光が入ると、遮光膜９０によって光が抜けないようにすることができる。また、側壁８０ｃの上部から下部まで遮光膜９０で覆われているので、液晶層１５を抜けた光７０のうち不要な光７０ｂがカラーフィルター層８０に当たったとしても、絶縁層１１とカラーフィルター層８０との屈折率の差によって光が散乱するようなことを防ぐことができる。その結果、混色したりコントラストが低下したりするなどの表示品質が低下することを抑えることができる。
【００７２】
カラーフィルター層８０及び絶縁層１１上には、パッシベーション層１１ｆが設けられている。パッシベーション層１１ｆの上面は、例えば、ＣＭＰ研磨処理などによって平坦化処理が施されている。
【００７３】
パッシベーション層１１ｆ上には、画素電極２７（２７ａ，２７ｂ，２７ｃ）が設けられている。また、画素電極２７を含むパッシベーション層１１ｆ上には、第１配向膜２８が設けられている。
【００７４】
第１配向膜２８上には、液晶層１５が配置されている。なお、液晶層１５より上層に配置された対向基板２０の説明は省略する。なお、対向基板２０の上方にはバックライトが配置されている。
【００７５】
このように、カラーフィルター層８０の側壁８０ｃに遮光膜９０を設けることにより、液晶層１５の配向状態によって透過した表示領域２３間の光を、遮光膜９０で遮光させることができる。よって、ある表示領域２３において、着色されていない光が入り込んだり、隣りの表示領域２３で見える色が混ざることを防ぐことができ、表示品質を向上させることができる。
【００７６】
＜液晶装置の製造方法＞
図６は、液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図７〜図１３は、液晶装置の一部の製造方法を示す模式断面図である。以下、液晶装置の製造方法を、図６〜図１３を参照しながら説明する。
【００７７】
最初に、素子基板１０側の製造方法を説明する。ステップＳ１１では、ガラス基板などからなる第１基材１０ａ上にＴＦＴ３０や配線等を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第１基材１０ａ上にＴＦＴ３０などを形成する。
【００７８】
次に、ＴＦＴ３０（図４参照）の上方に容量素子１６を形成する。具体的には、図４を参照しながら説明する。まず、図４に示すように、第１層間絶縁層１１ｂ上に、例えば、公知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術、及びエッチング技術を用いて、第１容量電極１６ａをパターニングする。第１容量電極１６ａは、例えば、ポリシリコン膜で構成されている。
【００７９】
次に、誘電体層１６ｃをベタ状に成膜する。誘電体層１６ｃは、例えば、ＨＴＯ及びＳｉＮが積層されて構成されている。その後、第２容量電極１６ｂをパターニングする。第２容量電極１６ｂは、例えば、ポリシリコン膜で構成されている。更に、例えば、アルミニウムで構成されたデータ線６ａなどを形成する。
【００８０】
ステップＳ１２では、カラーフィルター溝部８０ａを形成する。ステップＳ１３では、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃに遮光膜９０を形成する。ステップＳ１４では、カラーフィルター層８０を完成させる。ステップＳ１５では、画素電極２７を形成する。ステップＳ１６では、第１配向膜２８を形成する。以下、これらの具体的な製造方法を、図７〜図１３を参照しながら説明する。
【００８１】
まず、図７に示す工程（絶縁層形成工程）では、配線を覆うように絶縁層１１（第３層間絶縁層１１ｄ、第４層間絶縁層１１e、図４参照）を形成する。その後、配線等によって絶縁層１１の上面に生じた凹凸を平坦化する。平坦化する方法としては、例えば、上記したように、ＣＭＰ研磨処理を行う。
【００８２】
次に、図８に示す工程（凹部形成工程）では、カラーフィルター層８０を構成するカラーフィルター溝部８０ａを形成する。具体的には、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて形成する。これにより、カラーフィルター形成領域８０ｄ（表示領域２３）に対応する領域に、わずかに傾斜したテーパー面を有するカラーフィルター溝部８０ａが形成される。テーパー面（側壁８０ｃ）のテーパー角は、例えば、８０°程度である。
【００８３】
カラーフィルター溝部８０ａの幅は、例えば、２μｍである。また、カラーフィルター溝部８０ａの深さは、例えば、２μｍである。
【００８４】
次に、図９に示す工程（遮光膜前駆体膜形成工程）では、カラーフィルター溝部８０ａ及び絶縁層１１上の全体に遮光膜９０となる前の遮光膜前駆体膜９０ａを成膜する。成膜方法としては、例えば、スパッタ法などを用いて形成する。遮光膜前駆体膜９０ａの厚みは、例えば、１００ｎｍである。
【００８５】
次に、図１０に示す工程（除去工程）では、遮光膜前駆体膜９０ａにエッチング処理を施して、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃのみに遮光膜９０を残す。具体的には、第１基材１０ａ上を含む全体に異方性エッチング処理（ドライエッチング）を施す。これにより、絶縁層１１の上面に成膜された遮光膜前駆体膜９０ａ、及びカラーフィルター溝部８０ａの底部に成膜された遮光膜前駆体膜９０ａが除去され、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃ（テーパー面）のみに遮光膜前駆体膜９０ａが残る。つまり、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃ全周に筒状の遮光膜９０が形成された状態となる。
【００８６】
また、カラーフィルター溝部８０ａの起伏を利用して異方性エッチングを施すことにより、フォトマスクを新たに配置して遮光膜前駆体膜９０ａをエッチングする場合と比較して、合わせずれが生じず、自己整合的にカラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃに略均一な膜厚の遮光膜９０を形成することができる。言い換えれば、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃにおいて、上部から下部に渡って遮光膜９０を残すことができる。また、カラーフィルター溝部８０ａの底部に遮光膜９０を残さないので、開口率を向上させることができる。
【００８７】
次に、図１１に示す工程（着色層形成工程）では、カラーフィルター層８０を完成させる。具体的には、カラーフィルター溝部８０ａの中に着色層８０ｂを塗布する。例えば、スピンコート法を用いて、カラーフィルター溝部８０ａの中に、赤色着色層（８０ｂＲ）、緑色着色層（８０ｂＧ）、青色着色層（８０ｂＢ）を選択的に形成する。その後、例えば、着色層８０ｂを加熱させて硬化し、カラーフィルター層８０を完成させる。
【００８８】
このようにカラーフィルター層８０の側壁８０ｃに遮光膜９０を設けることにより、液晶層１５から透過した光のうち不要な光（隣りの表示領域２３に入るべき光、カラーフィルター層８０を通過しない光、カラーフィルター層８０と絶縁層１１との境界の屈折率の差によって生ずる散乱光など）を遮光膜９０によって遮光させることが可能となる。
【００８９】
言い換えれば、ある表示領域２３において、着色されていない光が入り込んだり、隣りの表示領域２３で見える色が混ざりこんだりすることを防ぐことができ、表示品質を向上させることができる。また、視野角を改善させることができる。
【００９０】
次に、図１２に示す工程では、カラーフィルター層８０及び絶縁層１１を覆うようにパッシベーション層１１ｆを成膜する。成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ法などを用いて形成することができる。また、パッシベーション層１１ｆの上面に生じた凹凸を平坦化するために、パッシベーション層１１ｆにＣＭＰ研磨処理を施す。
【００９１】
次に、図１３に示す工程では、画素電極２７及び第１配向膜２８を形成する。具体的には、まず、画素電極２７と電気的に接続させるためのコンタクトホール（図示せず）を形成する。その後、パッシベーション層１１ｆ上に、ＩＴＯ膜などからなる画素電極２７を、公知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて形成する。
【００９２】
次に、画素電極２７及びパッシベーション層１１ｆを覆うように第１配向膜２８を形成する。第１配向膜２８の製造方法としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料を斜方蒸着する斜方蒸着法が用いられる。以上により、素子基板１０側が完成する。
【００９３】
次に、図６を参照しながら、対向基板２０側の製造方法を説明する。まず、ステップＳ２１では、ガラス基板等の透光性材料からなる第２基材２０ａ上に、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、共通電極３１を形成する。
【００９４】
ステップＳ２２では、共通電極３１上に第２配向膜３２を形成する。第２配向膜３２の製造方法は、第１配向膜２８と場合と同様であり、例えば、斜方蒸着法を用いて形成する。以上により、対向基板２０側が完成する。次に、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる方法を説明する。
【００９５】
ステップＳ３１では、素子基板１０上にシール材１４を塗布する。詳しくは、素子基板１０とディスペンサー（吐出装置でも可能）との相対的な位置関係を変化させて、素子基板１０における表示領域Ｅの周縁部に（表示領域Ｅを囲むように）シール材１４を塗布する。
【００９６】
ステップＳ３２では、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる。具体的には、素子基板１０に塗布されたシール材１４を介して素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる。より具体的には、互いの基板１０，２０の平面的な縦方向や横方向の位置精度を確保しながら行う。
【００９７】
ステップＳ３３では、液晶注入口（図示せず）から構造体の内部に液晶を注入し、その後、液晶注入口を封止する。封止には、例えば、樹脂等の封止材が用いられる。以上により、液晶装置１００が完成する。
【００９８】
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置について、図１４を参照して説明する。図１４は、上記した液晶装置を備えた投射型表示装置の構成を示す概略図である。
【００９９】
図１４に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７とを備えている。
【０１００】
偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。
【０１０１】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。
【０１０２】
ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【０１０３】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。
【０１０４】
このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１０５】
液晶ライトバルブ１２１０は、上述した液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。
【０１０６】
このような投射型表示装置１０００によれば、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として、混色などが抑えられた液晶装置１００を用いているため、高い表示品質が実現されている。
【０１０７】
以上詳述したように、本実施形態の液晶装置１００、液晶装置１００の製造方法、及び電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。
【０１０８】
（１）本実施形態の液晶装置１００によれば、カラーフィルター層８０の側壁８０ｃに遮光膜９０が設けられているので、液晶層１５を介して、カラーフィルター層８０に入射した光やカラーフィルター層８０を経ずに通過した光が、表示領域２３と隣り合う表示領域２３に入り込むことを防ぐことができる。言い換えれば、不要な光を遮光膜９０で遮光することができる。よって、カラーフィルター層８０と絶縁層１１との界面で屈折率の差によって光が散乱したり、混色及び光抜けしたりすることを防ぐことが可能となる。その結果、表示品質（コントラストなど）を向上させることができる。
【０１０９】
（２）本実施形態の液晶装置１００によれば、遮光膜９０がフローティング状態になっているので、例えば、カラーフィルター層８０に金属系の物質が含まれている場合でも、遮光膜９０とカラーフィルター層８０とが接触することによるカラーフィルター層８０に悪影響を及ぼすことを抑えることができる。
【０１１０】
（３）本実施形態の液晶装置１００の製造方法によれば、カラーフィルター溝部８０ａを含む第１基材１０ａ上の全体に遮光膜前駆体膜９０ａを成膜した後、異方性エッチングを施すので、カラーフィルター溝部８０ａにおける底部の遮光膜前駆体膜９０ａが重点的に除去される。つまり、カラーフィルター溝部８０ａの起伏を利用して異方性エッチングを施すことにより、フォトマスクを新たに配置して遮光膜前駆体膜９０ａをエッチングする場合と比較して、合わせずれが生じず、自己整合的にカラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃに略均一な膜厚の遮光膜９０を形成することができる。よって、開口率を向上させることができ、また、不要な光を遮光膜９０で遮光させることができるので、混色したり光抜けしたりすることを防ぐことが可能となり、表示品質（コントラストなど）を向上させることができる。
【０１１１】
（４）本実施形態の電子機器によれば、上記に記載の液晶装置１００を備えているので、表示品質の高い電子機器を提供することができる。
【０１１２】
なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。
【０１１３】
（変形例１）
上記したように、カラーフィルター層８０の遮光膜９０は、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃに均一な膜厚に設けられていることに限定されず、例えば、図１５に示すような形態でもよい。図１５は、変形例の液晶装置１１０のカラーフィルター溝部８０ａの構造を示す模式断面図である。
【０１１４】
図１５に示すカラーフィルター層８０は、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃの上部から下部に行くに従って膜厚が薄くなっている。例えば、異方性エッチング処理の製造ばらつきや、カラーフィルター溝部８０ａの側壁８０ｃの角度ばらつきなどに起因して、このような形状になることが考えられる。少なくとも遮光膜１９０としては、膜厚のばらつきがあったとしても、図１５に示すように、側壁８０ｃの上部から下部に遮光膜１９０が残っている状態であればよい。
【０１１５】
（変形例２）
上記したように、遮光膜９０の材料は、アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料であることに限定されず、例えば、塗布型のブラックマトリックスでもよい。
【０１１６】
（変形例３）
上記した電気光学装置は、液晶装置１００であることに限定されず、例えば、カラーフィルターなどを備えた有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置、電気泳動装置などの表示装置にも適用することができる。
【０１１７】
（変形例４）
上記したように、液晶装置１００を投射型表示装置１０００に用いることに限定されず、例えば、スマートフォン、携帯電話機、ヘッドマウントディスプレイ、ＥＶＦ（Electrical View Finder）、小型プロジェクター、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。
【符号の説明】
【０１１８】
３ａ…走査線、３ｂ…容量線、３ｃ…下側遮光膜、６ａ…データ線、１０…素子基板、１０ａ…基板としての第１基材、１１…絶縁層、１１ａ…下地絶縁層、１１ｂ…第１層間絶縁層、１１ｃ…第２層間絶縁層、１１ｄ…第３層間絶縁層、１１ｅ…第４層間絶縁層、１１ｆ…パッシベーション層、１１ｇ…ゲート絶縁膜、１４…シール材、１５…電気光学層としての液晶層、１６…容量素子、１６ａ…第１容量電極、１６ｂ…第２容量電極、１６ｃ…誘電体層、１８…遮光部、２０…対向基板、２０ａ…第２基材、２２…データ線駆動回路、２３…表示領域、２３Ｂ…第３表示領域、２３Ｇ…第２表示領域、２３Ｒ…第１表示領域、２４…走査線駆動回路、２５…検査回路、２６…上下導通部、２７…画素電極、２７ａ…第１画素電極、２７ｂ…第２画素電極、２７ｃ…第３画素領域、２８…第１配向膜、２９…配線、３０…ＴＦＴ、３０ａ…半導体層、３０ｃ…チャネル領域、３０ｄ…画素電極側ソースドレイン領域、３０ｄ１…画素電極側ＬＤＤ領域、３０ｇ…ゲート電極（走査線）、３０ｓ…データ線側ソースドレイン領域、３０ｓ１…データ線側ＬＤＤ領域、３１…共通電極、３２…第２配向膜、３３…平坦化層、ＣＮＴ５１，５２，５３，５４…コンタクトホール、５５…中継層、６１…外部接続用端子、８０…着色層としてのカラーフィルター層、８０Ｂ…青色カラーフィルター層、８０Ｇ…緑色カラーフィルター層、８０Ｒ…赤色カラーフィルター層、８０ａ…凹部としてのカラーフィルター溝部、８０ｂ…着色層、８０ｃ…側壁、８０ｄ…カラーフィルター形成領域、９０，１９０…遮光膜、９０ａ…遮光膜前駆体膜、１００，１１０…液晶装置、１０００…投射型表示装置、１１００…偏光照明装置、１１０１…ランプユニット、１１０２…インテグレーターレンズ、１１０３…偏光変換素子、１１０４，１１０５…ダイクロイックミラー、１１０６，１１０７，１１０８…反射ミラー、１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５…リレーレンズ、１２０６…クロスダイクロイックプリズム、１２０７…投射レンズ、１２１０，１２２０，１２３０…液晶ライトバルブ、１３００…スクリーン。
【図１】
2013221964.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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